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苯酚毒性大、难降解、致癌,均被中国、美国等国家列为重点控制污染物,其对人体健康、生物繁殖、水体、土壤和大气等都造成了严重威胁。含酚废水的处理是当今亟待解决的问题之一,处理方法主要有物化法、化学法和生物法,其中生物+物化组合工艺是处理难降解废水的必然发展趋势。本文采用水解酸化与吸附组合工艺处理苯酚废水,其中水解酸化作为预处理工艺,吸附作为深度处理工艺。水解酸化工艺是废水处理过程中的常用工艺,但对水中的有机物降解率不高。本文对传统的水解酸化过程进行了改进,在水解酸化菌(即絮状污泥)培养阶段,加入了不同的混凝剂,如聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化铝(PAC)和粉煤灰(FA),研究了这几种混凝剂对絮状污泥的培养及其后续对污水处理效果的影响。结果表明:(1)在絮状污泥培养阶段,投加了PAC和FA培养的絮状污泥对污水中COD去除率最高,可达90%,比未加任何混凝剂培养的絮状污泥对COD去除率(40%)提高了约50%,表明污泥投加PAC、FA可以提高COD去除率;单纯絮状污泥与单纯PAC、FA的COD去除率之和是60%,投加这两种混凝剂的絮状污泥对COD去除率提高了约30%,说明每隔一天、每次60mg/L的PAC、FA与水解酸化表现为协同作用,水解酸化菌代谢活性增强。(2)在絮状污泥驯化阶段,投加了PAC和FA培养的絮状污泥对污水中苯酚去除率最高,可达55%,比未加任何混凝剂培养的絮状污泥对苯酚去除率(33%)提高了约22%。不同絮状污泥处理苯酚的实验效果均与处理COD的效果相一致,污泥中投加PAC、FA培养的絮状污泥可以提高微生物活性,提高微生物对COD、有机物苯酚的去除效果。吸附剂选用廉价天然的凹凸棒土,制备十二烷基三甲基氯化铵(DTAC)改性的凹凸棒土,实验表明改性采用超声搅拌优于机械搅拌。通过正交试验,制得优化吸附剂——DTAC-凹凸棒土,工艺条件为DTAC/凹凸棒土比例40mmol/100g、超声搅拌9min。采用DTAC-凹凸棒土对水中苯酚进行吸附研究,结果表明:(1)超声改性的DTAC-凹凸棒土比未改性凹凸棒土的吸附量最多可提高近12倍;碱性系统,吸附苯酚更有利;DTAC-凹凸棒土对苯酚的吸附是一个快速过程,5min即可达到最大吸附容量的80%,动力学过程符合准二级动力学模型,线性相关系数R2=0.9999;吸附等温线符合Langmiur等温吸附模型(R2>0.98),说明该吸附以单层吸附为主;热力学结果表明,ΔG、ΔH、ΔS均为负值,说明该吸附是自发的、放热的、熵减少的行为。(2)通过FTIR、XRD对凹凸棒土和DTAC-凹凸棒土的表征分析,DTAC-凹凸棒土成功附着有C-H有机官能团,说明有机物DTAC成功负载于凹凸棒土上,凹凸棒土被DTAC成功改性,晶体结构基本没有变化,改性后的DTAC-凹凸棒土具有亲有机性。(3)DTAC-凹凸棒土用作吸附剂,在碱性条件下,吸附水解酸化处理后的苯酚废水,即经PAC、FA培养的絮状污泥处理苯酚后的出水,考虑去除效果和经济效益,对苯酚的去除率可达到80%。综合水解酸化和吸附两阶段处理苯酚的效果,对100mg/L苯酚废水的去除率达到91%,两种工艺的结合大大提高了对苯酚的去除效果。